環境・エネルギー材料ハンドブック

オーム社/2011.2

当館請求記号:M2-J50


目次


目次

  • 序章
    これからの材料を展望する
    • 【1】
      有限な地球と材料研究
      1
    • 【2】
      材料概論−物質と材料
      1
    • 【3】
      材料の歴史的展望と課題解決型材料研究
      3
    • 【4】
      今後の材料研究
      6
  • 基礎編
    • 第1章
      元素と地球
      11
      • 1.1
        地殻存在度
        11
      • 1.2
        年間生産量
        12
      • 1.3
        価格
        15
      • 1.4
        市場規模
        16
      • 1.5
        埋蔵量と静的耐用年数
        17
      • 1.6
        資源枯渇加速係数
        19
      • 1.7
        資源の偏在度
        20
      • 1.8
        関与物質総量
        23
    • 第2章
      これからの材料科学者の役割
      25
      • 2.1
        日本文明の独自性
        25
        • 2.1.1
          日本文明とは
          25
        • 2.1.2
          日本文明の礎−江戸文明−
          26
        • 2.1.3
          日本文明における宗教
          27
        • 2.1.3
          発想の基本
          29
      • 2.2
        日本人固有の視覚認識
        30
        • 2.2.1
          日本人の目に映るもの
          30
        • 2.2.2
          視覚認識
          31
        • 2.2.3
          他との相似性を観る日本人
          32
      • 2.3
        材料科学者の役割
        35
        • 2.3.1
          日本文明における科学技術
          35
        • 2.3.2
          材料科学は今
          36
        • 2.3.3
          新たな材料科学に向けて
          38
    • 第3章
      これからの材料科学の役割
      43
      • 3.1
        21世紀は大衆グローバル化時代
        43
        • 3.1.1
          ネットワーク技術
          45
        • 3.1.2
          技術の地域性
          45
        • 3.1.3
          ポジティブな技術へ
          46
      • 3.2
        新しい社会基盤技術を準備するための材料科学
        47
        • 3.2.1
          電子エネルギー材料
          50
        • 3.2.2
          化学エネルギー材料
          50
        • 3.2.3
          高効率基幹発電用材料
          50
        • 3.2.4
          エネルギー輸送・転換材料
          51
        • 3.2.5
          ナノドリブンエネルギー・環境材料
          52
        • 3.2.6
          クリーンプロセシングとそのための材料
          53
        • 3.2.7
          診断・寿命予測技術
          53
      • 3.3
        未来に向けて
        54
    • 第4章
      行政の役割
      55
      • 4.1
        政策的目標
        55
        • 4.1.1
          第3期科学技術基本計画の理念と目標
          55
          • 1
            環境分野
            56
          • 2
            エネルギー分野
            57
        • 4.1.2
          総合科学技術会議「環境エネルギー技術革新計画」
          58
      • 4.2
        低炭素社会実現に向けた技術戦略
        59
        • 4.2.1
          2030年までの短中期的対策
          59
        • 4.2.2
          2030年以降2050年を目指した中長期的対策
          59
        • 4.2.3
          社会への普及策と制度改革
          60
      • 4.3
        国際的な温室効果ガス削減への貢献策
        60
        • 4.3.1
          国際展開の重点
          60
        • 4.3.2
          国際的枠組み作りへの貢献
          60
      • 4.4
        革新的環境・エネルギー技術開発の推進方策
        61
        • 4.4.1
          研究開発投資の充実
          61
        • 4.4.2
          研究開発体制の強化
          61
      • 4.5
        環境・エネルギー分野研究開発における材料課題
        62
      • 4.6
        産業技術総合研究所
        63
      • 4.7
        物質・材料研究機構
        65
      • 参考文献
        66
    • 第5章
      世界における展開
      67
      • 5.1
        環境・エネルギーはグローバルな課題
        67
      • 5.2
        国際的な科学的アセスメント
        68
      • 5.3
        温室効果ガスの排出状況
        71
      • 5.4
        材料科学技術の役割検討
        72
      • 5.5
        米国の取組み
        73
        • 5.5.1
          エネルギー政策
          73
        • 5.5.2
          米国DOEの研究開発の取組み
          74
        • 5.5.3
          材料科学に関する研究開発
          75
        • 5.5.4
          研究開発体制
          77
        • 5.5.5
          大型科学研究施設の計画的整備と活用
          78
        • 5.5.6
          ナノテクノロジーを活用したエネルギー研究開発
          79
        • 5.5.7
          米国ナノスケール科学研究センター(NSRC)
          80
      • 5.6
        EUの取組み
        83
        • 5.6.1
          エネルギー政策の経緯
          83
        • 5.6.2
          EUにおける研究開発の取組み
          84
        • 5.6.3
          ECによる研究開発の戦略的計画
          85
        • 5.6.4
          研究開発推進体制
          87
        • 5.6.5
          欧州エネルギー研究同盟(EERA)
          87
      • 5.7
        環境・エネルギー分野への科学技術の貢献
        88
      • 引用・参考文献
        89
  • 材料編
    • 第1章
      電子エネルギー材料
      93
      • 1.0
        電子エネルギー材料の概要とキーワード
        93
        • 1.0.1
          本章の構成
          94
        • 1.0.2
          電子エネルギー材料の基礎的事項
          95
          • 1
            物質構造制御
            96
          • 2
            不純物制御
            96
          • 3
            バンドギャップ制御
            96
          • 4
            伝導機構制御
            97
          • 5
            空間電荷制御
            97
          • 6
            熱マネージメント
            98
        • 1.0.4
          電子エネルギー材料のキーワード
          98
      • 1.1
        太陽電池材料
        99
        • 1.1.1
          太陽電池材料の基礎
          99
        • 1.1.2
          太陽電池材料の現状
          102
          • 1
            結晶Si系太陽電池
            103
          • 2
            薄膜Si系太陽電池
            103
          • 3
            化合物薄膜太陽電池(CIGS,CdTe)
            104
          • 4
            色素増感太陽電池
            105
          • 5
            有機薄膜太陽電池
            106
          • 6
            超高効率型太陽電池
            108
        • 1.1.3
          太陽電池材料の環境・エネルギーへの応用
          109
        • 1.1.4
          太陽電池材料の課題
          110
      • 1.2
        パワーエレクトロニクス材料
        111
        • 1.2.1
          パワーエレクトロニクスと材料物性
          111
          • 1
            パワーエレクトロニクス
            111
          • 2
            ワイドバンドギャップ半導体
            112
        • 1.2.2
          ワイドギャップ材料の現状
          114
          • 1
            炭化ケイ素(SiC)
            114
          • 2
            窒化ガリウム(GaN)
            115
          • 3
            ダイヤモンド
            117
        • 1.2.3
          パワーエレクトロニクス材料の環境・エネルギーへの応用
          118
        • 1.2.4
          パワーエレクトロニクス材料の課題
          121
      • 1.3
        熱電変換材料
        123
        • 1.3.1
          熱電変換材料の基礎
          123
          • 1
            熱電材料とは
            123
          • 2
            求められる特性
            124
        • 1.3.2
          熱電変換材料の現状
          126
          • 1
            材料性能の推移
            126
          • 2
            実用化された材料
            128
        • 1.3.3
          熱電変換材料の環境・エネルギーへの応用
          130
          • 1
            熱電エネルギー変換素子
            130
          • 2
            熱電発電
            131
          • 3
            熱電冷却(ペルチェ冷却)
            132
        • 1.3.4
          熱電変換材料の課題
          133
      • 1.4
        LED材料
        135
        • 1.4.1
          デバイス原理と材料基礎
          135
        • 1.4.2
          LEDの研究動向
          138
        • 1.4.3
          省エネルギー・環境保護と将来展望
          140
      • 1.5
        有機EL・TEF材料
        141
        • 1.5.1
          有機EL・TFT材料の基礎
          141
        • 1.5.2
          有機EL・TFT材料の現状
          144
          • 1
            有機EL正孔輸送材料
            144
          • 2
            有機EL電子輸送材料
            145
          • 3
            有機TFT正孔輸送材料
            147
          • 4
            有機TFT電子輸送材料
            148
        • 1.5.3
          有機EL・TFT材料の環境・エネルギーへの応用
          149
        • 1.5.4
          有機EL・TFT材料の課題
          150
      • 1.6
        電子ペーパー
        152
        • 1.6.1
          電子ペーパーの基礎
          152
          • 1
            E-ink(米国):電気泳動方式(マイクロカプセル型)
            153
          • 2
            富士ゼロックス:液晶方式(コレステリック液晶型)
            153
          • 3
            コニカミノルタ:化学反応式(電解析出型)
            153
        • 1.6.2
          電子ペーパーの現状
          154
        • 1.6.3
          電子ペーパーの環境・エネンルギーへの応用
          157
        • 1.6.4
          電子ペーパーの課題
          157
          • 1
            高い安定性
            157
          • 2
            無色透明の表示
            158
          • 3
            色の調節
            158
          • 4
            単層マルチカラー化
            159
          • 5
            フィルム形成能
            159
          • 6
            固体デバイス化
            160
      • 引用・参考文献
        160
    • 第2章
      化学エネルギー材料(電気化学)
      165
      • 2.0
        化学エネルギー材料の概要とキーワード
        165
        • 2.0.1
          水分解用光触媒材料
          165
        • 2.0.2
          メタン改質触媒材料
          166
        • 2.0.3
          燃料電池材料
          167
        • 2.0.4
          二次電池材料
          168
        • 2.0.5
          耐食材料
          169
        • 2.0.6
          化学エネルギー材料のキーワード
          170
      • 2.1
        水分解用光触媒材料
        171
        • 2.1.1
          水分解用光触媒材料の基礎
          171
        • 2.1.2
          水分解用光触媒材料の現状
          172
          • 1
            紫外光照射下で機能する光触媒材料の開発状況
            172
          • 2
            可視光応答型光触媒材料の開発状況
            173
        • 2.1.3
          光触媒材料の環境・エネルギーへの応用
          181
      • 2.2
        メタン改質触媒材料
        182
        • 2.2.1
          メタン改質触媒材料の基礎
          182
          • 1
            メタン改質とは
            182
          • 2
            メタン改質触媒
            183
        • 2.2.2
          メタン改質触媒材料の研究動向
          185
          • 1
            新しい触媒調整法の試み
            185
          • 2
            Ni-貴金属の合金触媒の研究
            186
          • 3
            金属間化合物触媒の研究
            188
        • 2.2.3
          メタン改質触媒材料の環境・エネルギーへの応用
          192
          • 1
            水素および合成ガスの製造
            192
          • 2
            燃料電池用改質システムへの応用
            192
        • 2.2.4
          メタン改質触媒材料の課題
          193
      • 2.3
        燃料電池材料
        194
        • 2.3.1
          燃料電池材料の基礎
          194
        • 2.3.2
          燃料電池材料の現状
          196
        • 2.3.3
          燃料電池材料の環境・エネルギーへの応用
          198
        • 2.3.4
          燃料電池材料の課題
          199
      • 2.4
        二次電池材料
        206
        • 2.4.1
          二次電池材料の基礎
          206
        • 2.4.2
          二次電池材料の現状
          207
        • 2.4.3
          二次電池材料の環境・エネルギーへの応用
          209
        • 2.4.4
          二次電池材料の課題
          211
      • 2.5
        耐食材料
        215
        • 2.5.1
          材料の耐食性
          215
        • 2.5.2
          鉄鋼材料の耐食性
          217
          • 1
            鉄の腐食挙動
            217
          • 2
            ステンレス鋼の耐食性
            217
          • 3
            応力腐食割れ
            218
        • 2.5.3
          耐食材料の研究動向
          222
          • 1
            水溶液中での耐食性
            222
          • 2
            大気中での鉄鋼材料の耐食性(大気腐食)
            223
        • 2.5.4
          耐食材料の課題
          224
      • 引用・参考文献
        225
    • 第3章
      熱エネルギー材料(高温材料学)
      233
      • 3.0
        熱エネルギー材料の概要とキーワード
        233
        • 3.0.1
          我が国の発電量とCO2発生
          233
        • 3.0.2
          高温プラント,高温機器の使用温度,使用時間域と耐熱鋼,耐熱材料
          235
        • 3.0.3
          高温化でキーとなる材料問題:粒界,界面安定性
          238
        • 3.0.4
          熱エネルギー材料のキーワード
          241
      • 3.1
        超々臨界圧石炭火力発電材料
        242
        • 3.1.1
          超々臨界圧石炭火力発電材料の基礎
          242
          • 1
            石炭火力発電のニーズと特徴
            242
          • 2
            石炭火力発電用材料に求められる特性
            243
        • 3.1.2
          超々臨界圧石炭火力発電材料の現状
          245
          • 1
            フェライト系耐熱鋼
            245
          • 2
            オーステナイト系耐熱鋼,Fe-Ni基合金
            249
          • 3
            Ni基超合金
            251
          • 4
            異材溶接継手
            253
        • 3.1.3
          超々臨界圧石炭火力発電材料の環境・エネルギーへの応用
          254
        • 3.1.4
          超々臨界圧石炭火力発電材料の課題
          255
      • 3.2
        超耐熱金属材料
        257
        • 3.2.1
          超耐熱金属材料の基礎
          257
        • 3.2.2
          超耐熱金属材料の現状
          259
          • 1
            Ni基超合金
            259
          • 2
            白金族金属系合金
            260
          • 3
            高融点金属(Nb,Mo)基合金
            262
        • 3.2.3
          超耐熱金属材料の環境・エネルギーへの応用
          267
        • 3.2.4
          超耐熱金属材料の課題
          268
      • 3.3
        核融合・原子力発電材料
        270
        • 3.3.1
          核融合・原子力発電材料の基礎
          270
        • 3.3.2
          核融合・原子力発電材料の現状
          272
          • 1
            核融合炉材料
            272
          • 2
            原子力発電材料
            276
        • 3.3.3
          核融合・原子力発電材料の環境・エネルギーへの応用
          279
        • 3.3.4
          核融合・原子力発電材料の課題
          280
      • 3.4
        超耐熱セラミックス
        282
        • 3.4.1
          超耐熱セラミックスの基礎
          282
          • 1
            炭化ケイ素系材料
            282
          • 2
            窒化ケイ素系材料
            282
        • 3.4.2
          超耐熱セラミックスの現状
          282
          • 1
            炭化ケイ素系材料
            284
          • 2
            窒化ケイ素系材料
            285
          • 3
            窒化ケイ素と炭化ケイ素の複合材料
            287
        • 3.4.3
          超耐熱セラミックスの環境・エネルギーへの応用
          288
        • 3.4.4
          超耐熱セラミックスの課題
          288
      • 引用・参考文献
        289
    • 第4章
      軽量構造材料(材料強度学)
      295
      • 4.0
        軽量構造材料の概要とキーワード
        295
        • 4.0.1
          比強度を工学的に表す"破壊長"
          296
        • 4.0.2
          相反する強度・靭性の同時改善へ
          297
        • 4.0.3
          フェイルセーフ機能を持つ材料へ
          298
        • 4.0.4
          軽量構造材料のキーワード
          298
      • 4.1
        高強度・高靭性鉄鋼材料
        300
        • 4.1.1
          高強度・高靭性鉄鋼材料の基礎
          300
        • 4.1.2
          高強度・高靭性鉄鋼材料の現状
          300
          • 1
            結晶粒微細化
            300
          • 2
            デラミネーションの活用
            303
          • 3
            超微細繊維状結晶粒組織におけるデラミネーションの活用
            305
        • 4.1.3
          高強度・高靭性鉄鋼材料の環境・エネルギーへの応用
          305
        • 4.1.4
          高強度・高靭性鉄鋼材料の課題
          306
      • 4.2
        高強度・高靭性マグネシウム合金
        308
        • 4.2.1
          高強度・高靭性マグネシウム合金の基礎
          308
        • 4.2.2
          高強度・高靭性マグネシウム合金の現状
          310
          • 1
            結晶粒径
            310
          • 2
            集合組織
            311
          • 3
            分散粒子形態
            313
        • 4.2.3
          高強度・高靭性マグネシウム合金の環境・エネルギーへの応用
          315
        • 4.2.4
          高強度・高靭性マグネシウム合金の課題
          315
      • 4.3
        フェイルセーフ複合材料
        317
        • 4.3.1
          フェイルセーフ複合材料の基礎
          317
        • 4.3.2
          フェイルセーフ複合材料の現状
          319
          • 1
            強度と靭性の両立
            319
          • 2
            フェイルセーフ複合材料の必要性
            320
          • 3
            フェイルセーフ複合材料を得るためのアプローチ
            321
        • 4.3.3
          フェイルセーフ複合材料の環境・エネルギーへの応用
          322
        • 4.3.4
          フェイルセーフ複合材料の課題
          325
      • 引用・参考文献
        326
    • 第5章
      電磁エネルギー材料(電磁気学)
      331
      • 5.0
        電磁エネルギー材料の概要とキーワード
        331
        • 5.0.1
          超伝導材料
          332
        • 5.0.2
          磁気冷凍材料
          334
        • 5.0.3
          磁石材料
          336
      • 5.1
        超伝導材料
        338
        • 5.1.1
          超伝導材料の基礎
          338
        • 5.1.2
          超伝導材料の現状
          339
          • 1
            ビスマス系超伝導線材
            339
          • 2
            イットリウム系超伝導線材
            341
          • 3
            MgB2線材
            344
        • 5.1.3
          超伝導材料の環境・エネルギーへの応用
          347
        • 5.1.4
          超伝導材料の課題
          349
      • 5.2
        磁気冷凍材料
        351
        • 5.2.1
          磁気冷凍材料の基礎
          351
          • 1
            磁気冷凍の原理
            351
          • 2
            磁性体のエントロピー
            352
          • 3
            磁気熱量効果
            353
          • 4
            磁気冷凍サイクル
            355
          • 5
            磁気冷凍機の構成
            357
        • 5.2.2
          磁気冷凍材料の現状
          357
          • 1
            超低温・極低温領域
            357
          • 2
            室温領域
            358
        • 5.2.3
          磁気冷凍材料の環境・エネルギーへの応用
          360
        • 5.2.4
          磁気冷凍材料の課題
          360
      • 5.3
        希土類永久磁石材料
        362
        • 5.3.1
          希土類永久磁石材料の基礎
          362
        • 5.3.2
          希土類永久磁石材料の現状
          363
          • 1
            省Dy焼結磁石
            363
          • 2
            ナノコンポジット磁石
            367
        • 5.3.3
          希土類永久磁石材料の環境・エネルギーへの応用
          368
        • 5.3.4
          希土類永久磁石材料の課題
          368
      • 引用・参考文献
        370
    • 第6章
      エネルギー伝達材料(結晶工学)
      373
      • 6.0
        エネルギー伝達材料の概要とキーワード
        373
        • 6.0.1
          結晶学の基礎
          374
        • 6.0.2
          結晶構造の例
          378
          • 1
            ペロブスカイト構造
            378
          • 2
            C60フラーレン結晶の構造
            379
          • 3
            形状記憶合金の結晶構造
            380
        • 6.0.3
          エネルギー伝達材料のキーワード
          382
      • 6.1
        形状記憶合金
        384
        • 6.1.1
          形状記憶合金の基礎
          384
        • 6.1.2
          形状記憶合金の現状
          386
        • 6.1.3
          形状記憶合金の環境・エネルギーへの応用
          387
          • 1
            生活環境を快適にする省エネ型アクチュエータ
            387
          • 2
            燃費低減に貢献する小型・軽量アクチュエータ
            389
          • 3
            未利用エネルギーを活用する形状記憶合金熱エンジン
            390
          • 4
            リサイクル技術を支える形状記憶合金部材
            390
        • 6.1.4
          形状記憶合金の課題
          390
          • 1
            高温形状記憶合金の開発
            391
          • 2
            安価な形状記憶合金の開発
            391
          • 3
            Niフリー形状記憶合金
            392
          • 4
            多用途化
            392
          • 5
            高寿命化
            392
      • 6.2
        低摩擦材料
        393
        • 6.2.1
          低摩擦材料の基礎と炭素系潤滑材料
          393
        • 6.2.2
          フラーレンの構造とフラーレン系低摩擦材料の現状
          394
          • 1
            C60分子の構造とC60結晶の構造
            394
          • 2
            C60のボールベアリング
            396
          • 3
            フラーレンを用いた潤滑剤
            397
        • 6.2.3
          フラーレン系低摩擦材料の環境・エネルギーへの応用
          398
        • 6.2.4
          低摩擦材料の創製におけるフラーレンの利用と課題
          398
          • 1
            C60インターカレートグラファイト
            398
          • 2
            フラーレンのマイクロレール
            399
      • 6.3
        鉛代替圧電材料
        402
        • 6.3.1
          鉛代替圧電材料の基礎
          402
        • 6.3.2
          鉛代替圧電材料の現状
          403
          • 1
            BaTiO3をベースにした鉛フリー圧電材料
            404
          • 2
            KNbO3と(KNa)NbO3をベースにした鉛フリーの圧電材料
            404
          • 3
            Bi0.5Na0.5TiO3
            405
          • 4
            ビスマス層状圧電体
            405
          • 5
            タングステンブロンズ構造を持つ圧電材料
            405
          • 6
            非線形非鉛電歪材料と巨大電歪効果
            405
          • 7
            PZTに匹敵する新規非鉛圧電材料の発見
            408
        • 6.3.3
          鉛代替圧電材料の環境・エネルギーへの応用
          409
        • 6.3.4
          鉛代替圧電材料の課題
          410
      • 6.4
        制震材料
        411
        • 6.4.1
          制震材料の基礎
          411
          • 1
            制震材料の定義
            411
          • 2
            耐震・免震・制震
            411
          • 3
            制震ダンパーの分類と制震材料
            414
          • 4
            制震材料に要求される特性
            414
        • 6.4.2
          制震材料の現状
          415
          • 1
            金属ダンパー材料
            415
          • 2
            粘性・粘弾性ダンパー
            416
        • 6.4.3
          制震材料の環境・エネルギーへの応用
          416
        • 6.4.4
          制震材料の課題
          417
          • 1
            金属ダンパー材料
            417
          • 2
            粘性・粘弾性ダンパー
            419
      • 6.5
        制振合金
        420
        • 6.5.1
          制振合金の基礎
          420
          • 1
            制振挙動による分類
            421
          • 2
            組織による分類
            423
        • 6.5.2
          制振合金の現状
          424
          • 1
            複合型
            424
          • 2
            転位型
            424
          • 3
            強磁性型
            424
          • 4
            双晶型
            426
          • 5
            相変態型
            427
        • 6.5.3
          制振合金の環境・エネルギーへの応用
          429
        • 6.5.4
          制振合金の課題
          429
          • 1
            酸素固溶βチタン型制振合金
            429
          • 2
            水素固溶バルク金属ガラス
            430
          • 3
            大きな制振性能を示すポーラス金属
            430
      • 引用・参考文献
        431
    • 第7章
      清浄化材料(反応化学)
      437
      • 7.0
        清浄化材料の概要とキーワード
        437
        • 7.0.1
          固体表面と反応
          438
        • 7.0.2
          本章の概要
          441
        • 7.0.3
          清浄化材料のキーワード
          444
      • 7.1
        水素製造・貯蔵用材料
        445
        • 7.1.1
          水素エネルギーシステム
          445
        • 7.1.2
          水素の特徴
          446
        • 7.1.3
          水素製造・貯蔵用材料の現状
          447
          • 1
            水素製造用材料
            447
          • 2
            水素貯蔵用材料
            450
        • 7.1.4
          水素製造・貯蔵用材料の課題
          451
      • 7.2
        吸着材料
        452
        • 7.2.1
          吸着材料の基礎
          452
        • 7.2.2
          吸着材料の現状と環境への応用
          453
          • 1
            粘土鉱物スメクタイト
            453
          • 2
            ベーマイト
            453
          • 3
            層状複水酸化物
            454
          • 4
            リン酸塩
            455
          • 5
            シュベルトマナイト
            455
          • 6
            遷移金属酸素酸塩
            456
          • 7
            イモゴライト・アロフェン
            456
          • 8
            層間架橋体
            457
          • 9
            ゼオライト
            458
          • 10
            ゼオライトの高機能複合化
            459
          • 11
            メソポーラスシリカ
            459
          • 12
            マクロポア多孔体
            460
        • 7.2.3
          吸着材料の課題
          461
      • 7.3
        分離膜材料
        463
        • 7.3.1
          分離目的と膜材料
          464
          • 1
            水処理膜
            464
          • 2
            医療用膜
            466
          • 3
            イオン交換膜
            466
          • 4
            ガス分離膜
            467
          • 5
            エタノール分離膜
            468
        • 7.3.2
          新しい膜材料
          468
          • 1
            無機ナノ多孔質膜
            468
          • 2
            ナノ多孔性高分子膜
            469
          • 3
            高速水処理膜
            470
        • 7.3.3
          分離膜材料の展望
          471
      • 7.4
        排ガス処理触媒材料
        473
        • 7.4.1
          排ガス処理触媒材料の基礎
          473
        • 7.4.2
          排ガス処理触媒材料の現状
          476
          • 1
            吸蔵触媒
            478
          • 2
            ゼオライト触媒
            480
        • 7.4.3
          排ガス処理触媒材料の環境・エネルギーへの応用
          481
        • 7.4.4
          排ガス処理触媒材料の課題
          481
          • 1
            吸蔵触媒
            482
          • 2
            ゼオライト触媒
            483
      • 7.5
        新興有害物質・エネルギー関連センサ
        484
        • 7.5.1
          センサの研究展開
          484
        • 7.5.2
          定質センサの考え方
          487
        • 7.5.3
          水素センサ・表面プラズモン共鳴センサ(SPRセンサ)
          490
        • 7.5.4
          新興有害物質・エネルギー関連センサの課題
          499
      • 引用・参考文献
        500
    • 第8章
      低資源リスク材料(代替,減量,循環とその効果)
      505
      • 8.0
        低資源リスク材料の概要とキーワード
        505
        • 8.0.1
          総合的解決視点が不可欠
          505
          • 1
            代替
            505
          • 2
            循環(リサイクル)
            506
          • 3
            無害化
            507
        • 8.0.2
          本章の概要
          508
        • 8.0.3
          低資源リスク材料のキーワード
          508
      • 8.1
        易リサイクル材料
        510
        • 8.1.1
          易リサイクル材料技術の基礎
          510
        • 8.1.2
          易リサイクル材料技術の現状
          511
          • 1
            不純物Cu,Snに対する対応技術
            511
          • 2
            不純物Pに対する対応技術
            512
        • 8.1.3
          易リサイクル材料技術の環境・エネルギーへの応用
          514
        • 8.1.4
          易リサイクル材料技術の課題
          517
      • 8.2
        脱希少元素材料
        519
        • 8.2.1
          脱希少元素材料の基礎
          519
          • 1
            β-FeSi2
            520
          • 2
            Mg2SiおよびMg2Si基固溶体
            521
          • 3
            BaSi2
            521
        • 8.2.2
          脱希少元素材料の現状
          522
          • 1
            β-FeSi2
            522
          • 2
            Mg2SiおよびMg2Si基固溶体
            523
          • 3
            BaSi2
            523
        • 8.2.3
          脱希少元素材料の環境・エネルギーへの応用
          524
          • 1
            β-FeSi2
            524
          • 2
            Mg2SiおよびMg2Si基固溶体
            525
          • 3
            BaSi2
            526
        • 8.2.4
          脱希少元素材料の課題
          526
          • 1
            β-FeSi2
            526
          • 2
            Mg2SiおよびMg2Si基固溶体
            526
          • 3
            BaSi2
            526
      • 8.3
        脱有害物質材料
        527
        • 8.3.1
          脱有害物質材料の基礎
          527
          • 1
            なぜ,脱有害物質材料なのか
            527
          • 2
            材料のリスク評価の考え方
            527
          • 3
            材料の曝露量の推定
            528
          • 4
            生体為害性元素
            529
        • 8.3.2
          脱有害物質材料の現状
          530
          • 1
            材料設計上避けるべき生体為害性元素
            530
          • 2
            Niフリーステンレス鋼
            531
          • 3
            NiレスCo-Cr合金
            532
          • 4
            NiフリーTi系形状記憶合金
            533
          • 5
            Al,VフリーTi合金
            534
        • 8.3.3
          脱有害物質材料の環境・エネルギーへの応用
          535
        • 8.3.4
          脱有害物質材料の課題
          536
      • 8.4
        低資源リスク材料に関する各産業界における現状と課題
        539
        • 8.4.1
          鉄鋼業界
          539
        • 8.4.2
          電力業界
          542
        • 8.4.3
          自動車および関連業界
          542
        • 8.4.4
          電気・電子・半導体および精密機械業界
          545
        • 8.4.5
          その他の産業界
          547
        • 8.4.6
          低資源リスク材料の課題
          550
      • 引用・参考文献
        550
    • 第9章
      将来材料(ナノ構造とその効果)
      557
      • 9.0
        将来材料の概要とキーワード
        557
        • 9.0.1
          将来材料の概要
          557
          • 1
            将来材料に必要なナノ構造
            557
          • 2
            ナノ構造の設計・製造の新指針
            558
          • 3
            将来材料を生み出す様々な融合
            563
        • 9.0.2
          将来材料のキーワード
          566
      • 9.1
        原子スイッチ材料
        567
        • 9.1.1
          原子スイッチ材料の基礎
          567
        • 9.1.2
          原子スイッチ材料の現状
          568
        • 9.1.3
          原子スイッチ材料の環境・エネルギーへの応用
          569
        • 9.1.4
          原子スイッチ材料の課題
          570
      • 9.2
        ナノスケール物質・材料
        572
        • 9.2.1
          ナノスケール物質・材料の基礎
          572
        • 9.2.2
          ナノスケール物質・材料の現状
          572
        • 9.2.3
          ナノスケール物質・材料の環境・エネルギーへの応用
          573
          • 1
            エネルギー変換・貯蔵技術
            574
          • 2
            省エネルギー技術
            575
          • 3
            元素戦略・元素代替技術
            577
        • 9.2.4
          ナノスケール物質・材料の展望と課題
          577
      • 9.3
        分子ナノアセンブリ材料
        578
        • 9.3.1
          分子ナノアセンブリ材料の基礎
          578
        • 9.3.2
          分子ナノアセンブリ材料の現状
          579
          • 1
            1次元分子アセンブリ:分子ワイヤの成長と応用
            579
          • 2
            2次元分子アセンブリ:異種分子を混合した単分子膜
            581
          • 3
            3次元分子アセンブリ:有機薄膜成長の基礎理解
            583
        • 9.3.3
          分子ナノアセンブリ材料の環境・エネルギーへの応用
          586
          • 1
            1次元分子アセンブリ
            586
          • 2
            2次元分子アセンブリ
            586
          • 3
            3次元分子アセンブリ
            587
        • 9.3.4
          分子ナノアセンブリ材料の課題
          587
      • 9.4
        ナノ構造制御材料
        588
        • 9.4.1
          ナノ構造制御材料の基礎
          588
        • 9.4.2
          ナノ構造制御材料の現状
          588
          • 1
            ナノ細孔構造創成およびその応用技術
            588
          • 2
            ナノ粒子分散構造創成技術
            592
        • 9.4.3
          ナノ構造制御材料の環境・エネルギーへの応用
          594
          • 1
            分相利用形成ナノ構造体
            594
          • 2
            陽極酸化法形成ナノ構造体
            594
          • 3
            ナノ加工形成ナノ構造体
            594
          • 4
            ナノ粒子分散ナノ構造体
            594
        • 9.4.4
          ナノ構造制御材料の展望
          595
      • 9.5
        ネイチャーテック材料
        596
        • 9.5.1
          ネイチャーテック材料の基礎
          596
          • 1
            「自然に学ぶものづくり」をめぐる動き
            596
          • 2
            ネイチャーテクノロジーとネイチャーテック材料
            598
        • 9.5.2
          ネイチャーテック材料の現状
          599
          • 1
            構造に学ぶ(1)−ヤモリの足に学ぶ可逆接合
            601
          • 2
            構造に学ぶ(2)−ハスの葉に学ぶ撥水技術
            601
          • 3
            構造に学ぶ(3)−アワビの貝殻に学ぶ高靭化
            602
          • 4
            機能に学ぶ−落葉樹の離層に学ぶ分離・解体設計
            602
          • 5
            プロセスに学ぶ−バイオミネラリゼーションに学ぶ常温常圧プロセス
            603
        • 9.5.3
          ネイチャーテック材料の環境・エネルギーへの応用
          603
        • 9.5.4
          ネイチャーテック材料の展開
          605
      • 引用・参考文献
        606
  • 技術編
    • 第1章
      設計技術
      615
      • 1.0
        設計技術の概要とキーワード
        615
        • 1.0.1
          設計技術の概要
          615
        • 1.0.2
          設計技術のキーワード
          622
      • 1.1
        不均一系における材料組織計算(フェーズフィールド法を中心に)
        623
        • 1.1.1
          不均一系における材料組織計算の基礎
          623
        • 1.1.2
          不均一系における材料組織計算の現状(フェーズフィールド法の概要)
          624
        • 1.1.3
          不均一系における材料組織計算の環境・エネルギーへの応用(フェーズフィールド法の適用例)
          626
          • 1
            Fe-Cu-Mn-Ni合金の等温時効における組織形成
            626
          • 2
            Ni基耐熱合金の析出組織形成の計算
            627
        • 1.1.4
          不均一系における材料組織計算の課題
          630
          • 1
            構造材料における特性計算例(強度特性)
            631
          • 2
            これからの材料組織設計
            632
      • 1.2
        状態図予測と設計技術(カルファド法)
        634
        • 1.2.1
          状態図予測と設計技術の基礎
          634
          • 1
            カルファド法の歴史
            634
          • 2
            カルファド法で用いられる熱力学モデル
            635
        • 1.2.2
          状態図予測と設計技術の現状
          639
          • 1
            熱力学計算ソフトウェア
            639
          • 2
            熱力学データベース
            641
        • 1.2.3
          状態図予測と設計技術の環境・エネルギーへの応用
          642
        • 1.2.4
          状態図予測と設計技術の課題
          642
      • 1.3
        電子論に基づく構造予測と設計技術
        644
        • 1.3.1
          電子論に基づく構造予測と設計技術の基礎
          644
        • 1.3.2
          電子論に基づく構造予測と設計技術の現状
          645
        • 1.3.3
          電子論に基づく構造予測と設計技術の環境・エネルギーへの応用
          650
        • 1.3.4
          電子論に基づく構造予測と設計技術の課題
          654
      • 1.4
        一様系の電子論的物性予測と設計技術
        655
        • 1.4.1
          一様系の電子論的物性予測と設計技術の基礎
          655
        • 1.4.2
          一様系の電子論的物性予測と設計技術の現状
          656
          • 1
            密度汎関数法
            656
          • 2
            数値計算法
            658
          • 3
            計算の実際
            658
          • 4
            電子物性の予測
            659
        • 1.4.3
          一様系の電子論的物性予測と設計技術の環境・エネルギーへの応用
          660
          • 1
            熱電材料
            660
          • 2
            超伝導材料
            662
        • 1.4.4
          一様系の電子論的物性予測と設計技術の課題
          664
      • 引用・参考文献
        665
    • 第2章
      分析技術
      671
      • 2.0
        分析技術の概要とキーワード
        671
        • 2.0.1
          本章の概要
          672
          • 1
            分析手法の基本特性による分類
            672
          • 2
            分析手法の時空間特性による分類
            674
          • 3
            分析技術の環境・エネルギーへの応用
            678
          • 4
            分析技術の課題
            680
        • 2.0.2
          分析技術のキーワード
          680
      • 2.1
        電子線によるEDS分析
        682
        • 2.1.1
          電子線によるEDS分析技術の基礎
          682
          • 1
            EDSの原理
            682
          • 2
            EDSの分析手法
            685
        • 2.1.2
          電子線によるEDS分析技術の現状
          686
        • 2.1.3
          電子線によるEDS分析技術の環境・エネルギーへの応用
          687
        • 2.1.4
          電子線によるEDS分析技術の課題
          690
      • 2.2
        X線による環境有害元素分析
        693
        • 2.2.1
          X線による環境有害元素分析技術の基礎
          693
        • 2.2.2
          X線による環境有害元素分析技術の現状
          695
          • 1
            微量分析
            695
          • 2
            イメージング・微小領域分析
            697
          • 3
            モバイル分析
            699
        • 2.2.3
          X線による環境有害元素分析技術の応用
          700
          • 1
            土壌の分析
            700
          • 2
            河川・湖沼・海洋等の環境水や工業廃水の分析
            701
          • 3
            浮遊粒子状物質の分析
            701
          • 4
            環境ホルモンの分析
            702
          • 5
            玩具・生活用品の分析
            704
          • 6
            ELV/RoHS指令と環境負荷物質の管理
            704
        • 2.2.4
          X線による環境有害元素分析技術の課題
          705
      • 2.3
        中性子を用いた材料評価
        707
        • 2.3.1
          中性子を用いた材料評価技術の基礎
          707
          • 1
            粉末回折法
            709
          • 2
            小角散乱法
            711
        • 2.3.2
          中性子散乱技術の現状
          712
        • 2.3.3
          中性子を用いた材料評価技術の環境・エネルギーへの応用
          713
          • 1
            燃料電池材料
            713
          • 2
            粉末プロセスの磁場配向過程の直接観測
            715
          • 3
            鉄鋼材料の遅れ破壊の原因となる微量水素の直接観測
            717
        • 2.3.4
          中性子を用いた材料評価技術の課題
          718
      • 2.4
        イオンビーム技術によるナノ材料創製・評価技術
        720
        • 2.4.1
          イオンビーム技術の基礎
          720
          • 1
            イオンビームと材料の相互作用
            720
        • 2.4.2
          イオンビーム技術全般の現状
          721
          • 1
            イオン発生装置
            721
          • 2
            イオン照射・分析装置
            721
          • 3
            イオンビーム技術応用の歴史
            721
          • 4
            ナノ材料創製からバイオ応用へ
            722
        • 2.4.3
          イオンビーム分析技術の現状
          724
          • 1
            イオンビーム分析法
            724
        • 2.4.4
          イオンビーム分析技術の環境・エネルギーへの応用
          725
          • 1
            PIXEとRBS分析の環境応用:大気環境分析
            726
          • 2
            PIXE法とRBS法の環境応用:生体中の微量元素分析
            726
          • 3
            大気中のPIXE法によるアスベスト肺の高感度診断
            727
        • 2.4.5
          イオンビーム分析技術の課題
          728
          • 1
            高分解能化・可視化・複合化
            729
          • 2
            加速器質量分析法
            729
          • 3
            Heイオン顕微鏡
            730
      • 2.5
        ナノ分析
        732
        • 2.5.1
          ナノ分析の基礎
          732
        • 2.5.2
          ナノ分析の現状
          732
          • 1
            各種電子顕微鏡法について
            732
          • 2
            電子顕微鏡の電子光学系と基本構造,分析機能
            734
          • 3
            各種分析手法
            737
          • 4
            電子線エネルギー損失分光(EELS)
            738
          • 5
            HAADF-STEM
            740
          • 6
            ナノプローブの形成
            742
        • 2.5.3
          ナノ分析の環境・エネルギーへの応用
          744
        • 2.5.4
          ナノ分析の課題
          746
      • 2.6
        微量・高精度化学分析
        747
        • 2.6.1
          微量・高精度化学分析の基礎
          747
        • 2.6.2
          微量・高精度化学分析の現状
          748
        • 2.6.3
          微量・高精度化学分析の環境・エネルギーへの応用
          749
          • 1
            試料の溶解と装置校正あるいは検量線と前処理
            749
          • 2
            微量・高精度化学分析法としての機器分析
            751
        • 2.6.4
          微量・高精度化学分析の課題
          756
      • 引用・参考文献
        757
    • 第3章
      診断・寿命予測技術
      765
      • 3.0
        診断・寿命予測技術の概要とキーワード
        765
        • 3.0.1
          環境・エネルギー材料と劣化・損傷機構の種類
          765
        • 3.0.2
          寿命を支配するき裂進展機構の課題
          767
        • 3.0.3
          本章の概要
          768
        • 3.0.4
          診断・寿命予測技術のキーワード
          769
      • 3.1
        き裂成長の評価および寿命予測技術
        770
        • 3.1.1
          き裂成長の評価および寿命予測技術の基礎
          770
          • 1
            はじめに
            770
          • 2
            線形破壊力学
            770
          • 3
            非線形破壊力学
            774
        • 3.1.2
          き裂成長の評価および寿命予測技術の現状
          775
          • 1
            破壊靭性の評価
            775
          • 2
            疲労き裂成長の評価
            778
          • 3
            環境下でのき裂成長の評価
            780
          • 4
            高温下でのき裂成長の評価
            781
        • 3.1.3
          き裂成長の評価および寿命予測技術の環境・エネルギーへの応用
          784
        • 3.1.4
          き裂成長の評価および寿命予測技術の課題
          785
      • 3.2
        疲労の評価および寿命予測技術
        787
        • 3.2.1
          疲労の評価および寿命予測技術の基礎
          787
        • 3.2.2
          疲労の評価および寿命予測技術の現状
          789
        • 3.2.3
          疲労の評価および寿命予測技術の環境・エネルギーへの応用
          793
        • 3.2.4
          疲労の評価および寿命予測技術の課題
          793
      • 3.3
        グリープの評価および寿命予測技術
        798
        • 3.3.1
          クリープの評価および寿命予測技術の基礎
          798
        • 3.3.2
          クリープの評価および寿命予測技術の現状
          799
        • 3.3.3
          クリープの評価および寿命予測技術の環境・エネルギーへの応用
          803
        • 3.3.4
          クリープの評価および寿命予測技術の課題
          805
      • 3.4
        腐食の評価および寿命予測技術
        809
        • 3.4.1
          腐食の評価および寿命予測技術の基礎
          809
        • 3.4.2
          腐食の評価および寿命予測技術の現状
          812
          • 1
            腐食診断の現状
            812
          • 2
            寿命予測技術の現状
            816
        • 3.4.3
          腐食の評価および寿命予測技術の環境・エネルギーへの応用
          818
        • 3.4.4
          腐食の評価および寿命予測技術の課題
          818
      • 3.5
        劣化・損傷の評価法
        820
        • 3.5.1
          劣化・損傷の評価法の基礎
          820
        • 3.5.2
          劣化・損傷の評価法の現状
          821
          • 1
            超音波を利用した手法
            821
          • 2
            パルス反射法
            822
          • 3
            超音波の減衰特性
            822
          • 4
            電磁気を利用した手法
            823
          • 5
            放射線
            824
          • 6
            アコースティック・エミッション
            825
        • 3.5.3
          劣化・損傷の評価法の環境・エネルギーへの応用
          826
          • 1
            非線形超音波
            826
          • 2
            テラヘルツ波の利用
            827
        • 3.5.4
          劣化・損傷の評価法の課題
          829
      • 引用・参考文献
        830
  • ●索引(英訳付き)
    837